随着科技的发展,大量携带电池的电器设备和电子产品越来越多的出现在人们的工作和生活中。相对于传统的有线充电和接触式充电方式,无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术采用非接触式的方式,通过使用高频磁场和电场等介质对电能进行输送,实现了用电设备和供电设备的隔离,具有使用场景灵活、电流隔离、高可靠性、安全等特性。其广大的市场前景和科学研究价值,已成为现代电气工程及自动化领域研究与开发的热点。磁耦合无线电能传输（Magnetic Coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术因其拥有传输功率大,传输距离较远等优点,被广泛运用于各种无线充电系统中,是发展得最为成熟的无线电能传输技术。在锂电池MC-WPT充电系统中,大量学者提出了双边LCC谐振补偿网络和副边加入DC-DC变换环节的系统结构。但在工程实践中,大部分电池充电系统具有低压大功率的输出特点,使得该拓扑有着副边补偿网络电流较高、整流电路损耗较大、传输效率较低、副边系统体积较大等问题。在许多应用如无人机充电系统中通常希望无线充电接收端的设备轻且小,典型的锂电池充电系统中出现的这些问题使得系统性能下降,工业应用条件较为苛刻。针对上述问题,本文结合了低压大功率负载系统的特点,以简化系统副边结构和提升传输效率为目标,研究取消副边DC-DC变换环节的优化方案。本文首先对典型的锂电池充电系统副边系统的各个环节进行了分析,在双侧LCC谐振补偿网络的基础上,在副边系统中加入了变压器,组成了新的谐振补偿网络;接着对磁耦合机构的自感、互感与阻抗进行了研究,然后研究推导了典型的双侧LCC和加入变压器后补偿网络的输入输出关系、补偿网络的参数设计公式,并提出通过调整串联谐振电容值使得系统的原边逆变电路工作于零电压开关状态下;研究对比了原副边电能变换控制方式,给出了原边通过Buck电路控制系统输入功率,副边通过调节可控整流器占空比β稳定输出电压或电流的系统功率优化控制方案,并且对副边系统反向充电的控制方案进行了研究。最后本文在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了仿真模型,通过仿真对比分析了副边含有DC-DC环节的典型MC-WPT系统与简化轻型的MC-WPT系统的系统性能和传输效率,其仿真结果验证了理论分析的正确性。对反向充电进行了仿真验证,验证了其有效性。